Hintergrund und Bedeutung
Die Wissenschaft hat schon lange erkannt, dass Methan (CH₄) im Vergleich zu Kohlenstoffdioxid (CO₂) einen wesentlich schädlicheren Effekt auf das Klima hat. So sind über einen Zeitraum von 20 Jahren sind 80-mal schädlichere Effekte nachgewiesen worden, was heißt, dass vergleichsweise wenig Methan in der Atmosphäre einen genau so großen oder deutlich größeren Schaden also CO₂ anrichten kann.
Obwohl dieses Gas mit ca. 12 Jahren eine deutlich kürzere Lebensdauer als CO₂ (mehrere hundert Jahre) hat, verursacht es in diesem Zeitraum aber eine stärkere Erwärmung. Somit ist eine Reduktion von Methan, welches in Deutschland ca. 6.5% der jährlichen Emissionen ausmacht, ein wesentlicher Faktor zur Eindämmung der Erderwärmung.
Allerdings ist Methan aufgrund seiner Farb- und Geruchslosigkeit schwer nachweisbar. Trotzdem ist es notwendig, Methanemissionen weltweit zu überwachen, weshalb die Europäische Weltraumbehörde (ESA) seit 2017 das satellitengestützte Sentinel-5P-Programm zur Überwachung der Luftverschmutzung betreibt. Durch ein spezielles Messinstrument (TROPOMI) ist es Sentinel-5P möglich, eine weltweite und kontinuierliche Messung von Verschmutzungen wie Methan zu gewährleisten, um ungewollte Emissionen, die z.B. durch Lecks entstehen, aufzudecken, welche sonst unbemerkt bleiben würden.
Eine Ende 2024 erschienene Studie im Fachjournal Atmospheric Chemistry and Physics hat nun mit Hilfe des Sentinel-5P-Satelliten die 10 größten und dauerhaftesten Methanquellen identifizieren können.
Die 10 größten und dauerhaftesten Methanquellen
Die Studie analysierte Daten, die zwischen 2019 und 2023 gesammelt wurden, um die 10 stärksten und dauerhaftesten Methanquellen zu ermitteln. Dabei kam heraus, dass es eine stark regionale Verteilung diese Quellen gibt, welche in Teilen natürlichen, aber zu größten Teilen menschlichen, anthropogenen Ursprungs sind:
An erster und an dritter Stelle der in der Studie aufgeführten Liste stehen zwei natürliche Methanquellen. Der Sudd im Südsudan, ein vom Nil gespeistes Sumpf- und Überschwemmungsgebiet stellt die größte weltweite Methanquelle dar, gefolgt an dritter Stelle vom Iberá-Sumpfgebiet in Argentinien. Feuchtgebiete dieser Art sind generell die größten Emitter von Methan, da Mikroben in den Sümpfen große Mengen des Gases freisetzen.
Obwohl Methan auch auf natürliche Weise in die Atmosphäre abgegeben wird, wird dieser Prozess durch menschliche Aktivitäten verstärkt. Die Studie fand heraus, dass die weltweit zweitgrößten Emissionen von Methan den Öl- und Gasfeldern in West-Turkmenistan entstammen. An vierter Stelle folgt die Liaoning-Provinz im Nordosten Chinas. Hier spielen insbesondere die Landwirtschaft - besonders der Reisanbau -, Müllhalden sowie die Kohleproduktion eine entscheidende Rolle.
Die chinesische Provinz Shanxi belegt auch den fünften, sechsten und siebten Platz der in der Studie identifizierten Methanquellen. Insbesondere der schwere Kohleabbau, welcher in einigen wenigen Hotspots auftritt, trägt zu diesen Emissionen bei. Auf dem achten Platz ist die Region in und um die Hauptstadt Bangladeschs, Dhaka, identifiziert worden. Dhaka ist eine der am dichtesten besiedelten Städte der Welt. Hier tragen der Reisanbau, die Viehwirtschaft und das Müllmanagement, gepaart mit einigen Beiträgen aus natürlichen Feuchtgebieten zu dauerhaften Methanemissionen bei.
Auf neunter Stelle rangiert das Kusnezker Becken in der russischen Provinz Kemerowo im Südwesten Sibiriens. Das Becken ist ein vom Steinkohleabbau gezeichnetes Gebiet und gehört zu einer der größten Steinkohleproduktionsstätten der Welt. Als zehnt größter und dauerhaftester Emittent von Methan wurde das Permbecken in den USA identifiziert. Das Becken ist das ergiebigste Ölfeld der USA und zugleich eine ertragsreiche Region für Erdgasproduktion und erstreckt sich von west-Texas bis nach ost-New Mexico.
Sektoren mit den höchsten Emissionen
Aus den Ergebnissen der Messungen ergibt sich, dass insbesondere die Produktion von fossilen Brennstoffen einen erheblichen Anteil an Methanemissionen trägt. Einerseits entweicht es aus undichten Pipelines, Bohrlöchern und Gasfeldern, andererseits erfolgt absichtliches 'Venting', also absichtliches Ablassen von Methan in die Atmosphäre, um Überdruck abzubauen, Produktionsprozesse zu erleichtern oder Kosten für die Gasrückgewinnung zu vermeiden.
Auch die Abfallwirtschaft leistet einen wesentlichen Anteil. Wenn organisches Material unter Sauerstoffmangel zersetzt wird, tritt Methan frei. Dieses als 'Deponiegas' bezeichnete Methan entspricht in Deutschland den Methanemissionen von 3 Millionen Rindern und ist somit ein wichtiger Bestandteil in der Entwicklung von Klimaschutzstrategien.
Allerdings spielt auch die Landwirtschaft eine entscheidende Rolle: Auf Reisfeldern entsteht Methan durch sauerstofffreie Zersetzung, während Wiederkäuer es durch ihre Verdauung freisetzen. Zusammen führen diese Prozesse zu erheblichen Emissionen.
Fazit
Die Messungen, die im Rahmen des Sentiel-5P-Programms durchgeführt werden, helfen dabei, unkontrollierte Lecks aufzuspüren und schnell Gegenmaßnahmen einleiten zu können. Die Erkenntnisse, die durch die Messungen erlangt werden, sind insbesondere im Kontext globaler Klimaschutzmaßnahmen wichtig, da sie wesentlich dazu beitragen können, den sogenannten Global Methane Pledge, also die angestrebte Reduktion von Methanemissionen um 30% bis zum Jahre 2030, zu erreichen.
Die von der ESA erhobenen daten verdeutlichen, dass erhebliche Methanemissionen schon durch die Modernisierung bzw. and Anpassung weniger Sektoren gemindert werden können. Ob Staaten wie Russland, China oder die USA entsprechende Maßnahmen in die Wege leiten werden, bleibt aber ungewiss.